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LHIRES III Auflösungsvermögen https://forum.vdsastro.de/viewtopic.php?t=73	Seite 1 von 1

Autor:

Lothar Schanne [ 04. Oktober 2006, 22:07:24 PM ]

Betreff des Beitrags:

LHIRES III Auflösungsvermögen

Hallo,

habe versucht, das Apparateprofil meines LHIRES (2400 lines/mm Gitter) zu bestimmen. Die minimal erreichbare FWHM habe ich an den terrestrischen O2-Linien bei 690 nm vermessen. Vorher habe ich den Spektrographen möglichst gut justiert/kollimiert.

Die FWHM ergibt sich bei einer per Laser vermessenen Spaltweite von 0,033 mm zu ca. 4 Pixel = 0,44 Angstr. = 0,036 mm.

Die FWHM wurde an mehreren Linien der Grafik 'Ausschnitt O2.png mit MIDAS ermittelt:
Midas 007> CENTER/GAUS gcurs ? abs
start end center pixel_value FWHM

259.044 267.059 262.518 5697.0 4.1967
277.879 283.890 280.977 5378.0 3.7761
287.096 293.508 290.476 5215.0 4.7222
309.137 313.946 311.575 5251.0 3.9128
316.751 324.766 320.660 4963.0 4.7437
348.410 341.998 344.405 5181.0 4.0858
350.413 357.226 353.469 4969.0 4.8667
376.862 382.473 379.791 5118.0 3.8694
384.476 392.090 388.538 5081.0 4.1225
213.760 221.775 216.821 5526.0 3.5749
223.378 228.588 225.165 6089.0 3.4151

Zur Erläuterung vgl. auch die beiliegenden Grafiken

Würde mich interessieren, welche Ergebnisse andere LHIRES-Besitzer bzgl. der erreichbaren Auflösung gefunden haben.

Lothar

Dateianhänge:

Ausschnitt O2.png [ 24.61 KiB | 5650 mal betrachtet ]

O2_Bande bei 690 nm.png [ 19.42 KiB | 5650 mal betrachtet ]

Autor:	Thomas Eversberg [ 05. Oktober 2006, 09:07:09 AM ]
Betreff des Beitrags:	Re: LHIRES III Auflösungsvermögen
Erstaunlich, Lothar! 0.44 A / 4 Pixel wären also 0.22 A Auflösung nach Nyquist. Sehr beeindruckend. Da kann man auf Effizienz ja auch mal verzichen. Wenn man den Preis bedenkt und mit dem Baader-Spielzeug vergleicht, ist das doch der Hit. Gruss, Thomas

Autor:	Klaus Vollmann [ 05. Oktober 2006, 11:15:55 AM ]
Betreff des Beitrags:	Re: LHIRES III Auflösungsvermögen
Hallo Lothar, ich finde das ein sehr interessantes Ergebnis. Kannst Du bitte nochmal genau beschreiben mit welchem Telekop Du die Spektren aufgenommen hast. Ich würde gerne Deine Konfiguration nochmal mit dem Buil-Sheet nachrechnen. Noch eine Frage: Der LHIRES III hat eine achromatische Linse mit 200mm Brennweite? Frage an Udo: Udo, kannst Du evtl. mit "Oslo" die PSF von der achromatischen Linse im LHIRES III rechnen ? Gruss, Klaus

Autor:	Udo Zlender [ 05. Oktober 2006, 17:33:06 PM ]
Betreff des Beitrags:	Re: LHIRES III Auflösungsvermögen
Hallo, kann ich machen. Gibt es mehr Daten zu dem Objektiv? Öffnungsverhältnis, Hersteller? Welches Objekt hatte Lothar im Visier? Oder War es einfach der Tageshimmel? Welches Öffnungsverhältnis hatte das Teleskop? Paßte es zum Spektrographen? Grüße, Udo

Autor:

Lothar Schanne [ 05. Oktober 2006, 20:39:11 PM ]

Betreff des Beitrags:

Re: LHIRES III Auflösungsvermögen

Hallo,

ich habe überhaupt kein Teleskop benutzt, sondern einfach den Spalt mit dem diffusen Licht des bewölkten Tages-Himmels durch ein Fenster beleuchtet. Die "Öffnung" war also viel grösser wie das Öffnungsverhältnis des Spektrographen (1:10). Also wurde bei diesem Experiment die gesamte achromatische (2 Elemente) Linse des LHIRES durch den Spalt beleuchtet und das Gitter ebenso ziemlich ausgeleuchtet.

Die Pixel meiner Audine-Kamera (KAF 401E) haben 9x9 Mikrometer Geometrie.

Eine Kalibrierung, die ich bereits im Mai durchgeführt hatte (an Hand des Spektrums (m)einer Neon-Lampe, welche direkt den Spalt beleuchtete), ergab fast deckungsgleiche Ergebnisse. Ich hänge die beiden Grafiken an. Sie zeigen die "Bandbreite" des CCD-Chips (Wellenlängenbereich), die Dispersion und die FWHM in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Alles gemessen mit dem 2400er Gitter.

Weitere Infos über LHIRES III:
http://astrosurf.com/thizy/lhires3/index-en.html

Grüsse
Lothar

Dateianhänge:

Calibration_a_20060526xls.pdf [25.29 KiB]
287-mal heruntergeladen

Calibration_20060526.pdf [24.04 KiB]
320-mal heruntergeladen

Autor:	Klaus Vollmann [ 05. Oktober 2006, 22:16:14 PM ]
Betreff des Beitrags:	Re: LHIRES III Auflösungsvermögen
Hallo Lothar und Udo, ich vermute in dem LHIRES III sitzt ein Achromat mit 50mm Durchmesser und 200mm Brennweite. Wahrscheinlich ist er von Edmunds, weil man diesen Fimennamen häufiger auf der Buil-Seite lesen konnte. Sicher bin ich da aber nicht. Zum Hintergrund meiner Frage: Im Buil-Sheet kann man die Auflösung des Kollimators und der Kamera in Mikrometer angeben. Ich habe dort zur Zeit einfach als Näherung die Formel für das Airy-Scheibchen des Kollimators bzw. der Kamera eingegeben. Das ist vermutlich falsch, denn man baut (oder beleuchtet) ein Spektromter idealerweise nicht so, daß Kollimator und Kamera zusätzlich beugungsbegrenzend wirken, denn dann würde man evtl. an Auflösung verlieren. Genau das wollte ich mal mit Lothar's Beispiel überprüfen. In dem von Lothar beschriebenen Fall wurde das Spektrometer aber ohne Teleskop beleuchtet, d.h., hier wirkt der Kollimator nun doch beugungsbegrenzend (wie sonst das Teleskop). Der Kollimator hat wahrscheinlich eine F-Zahl von 4 (200mm/50mm) und wenn ich das ins Buil-Sheet eingebe bekomme ich (bei 6800 A) eine Auflösung von 0,45 Angström. Das paßt ja ganz gut! Warten wir mal ab Lothar, bis Du das Auflösungsvermögen mit dem C14 festgestellt hast. Gruß, Klaus

Autor:

Lothar Schanne [ 05. Oktober 2006, 23:26:55 PM ]

Betreff des Beitrags:

Re: LHIRES III Auflösungsvermögen

Hallo Klaus,

ich weiss nicht mehr genau, wie der Durchmesser des Achromaten ist, aber er liegt etwa bei 30 mm.

Was die Auflösung am Teleskop betrifft, gibt die Anlage einen Eindruck. Hier war die Spaltweite 53 um, was dann wohl etwa FWHM = 53 um bedeuten sollte. Das scheint etwa den Wasserlinien im Spektrum zu entsprechen.

Bei dieser Messung am Teleskop im Juli war der LHIRES aber noch nicht so gut optimiert.

In der Grafik bedeutet:
orange = Wasserlinien aus VisSpec
blau = Neonlinien
pink = gemessenes Spektrum von gam Cas

Lothar

Dateianhänge:

gamcas4.png [ 5.47 KiB | 5070 mal betrachtet ]

Autor:

Udo Zlender [ 06. Oktober 2006, 10:51:01 AM ]

Betreff des Beitrags:

Re: LHIRES III Auflösungsvermögen

Hallo,

habe Achromaten mit 20-75mm Öffnung bei f=200mm von Edmund im Katalog.
Nach meiner Meinung ist im LHIRES ein Objektiv von 40mm Öffnung drin.
Habe das ausgesucht. Ergebnisse im Anhang.

Habe leider vergessen die Airy-Disk darzustellen. Jetzt weiß ich nicht, wie man das erste Bildchen hier ersetzt? Die Airy-Disk hat in diesem Fall eine Größe etwas kleiner als die 0 in den angegebenen Wellenlängen. Werde nächste Woche einen Vergleich zwischen den Achromaten verschiedener Hersteller anstellen und dabei den Wellenlängenbereich von 3900A-8700A (Ca-Ca) ausweiten.

Grüße,
Udo

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SNAG-0003.jpg [ 31.29 KiB | 5643 mal betrachtet ]

SNAG-0002.jpg [ 56.64 KiB | 5069 mal betrachtet ]

SNAG-0001.jpg [ 42.75 KiB | 5072 mal betrachtet ]

Autor:	Lothar Schanne [ 06. Oktober 2006, 21:29:53 PM ]
Betreff des Beitrags:	Re: LHIRES III Auflösungsvermögen
Udo, habe einen Hinweis in der Dokumentation zum LHIRES gefunden: Dublett von Edmund, KatalogN° 45-415 Ausserdem habe ich das Tütchen, in dem der Achromat enthalten war, gesucht. Es hat folgende Aufschrift: Lens ACH 30 x 200 MGF2 TS Also ist es wohl der Achromat mit 30 mm Durchmesser und 200 mm Brennweite. Lothar

Autor:	Lothar Schanne [ 07. Oktober 2006, 13:41:40 PM ]
Betreff des Beitrags:	Re: LHIRES III Auflösungsvermögen
Zitat: Erstaunlich, Lothar! 0.44 A / 4 Pixel wären also 0.22 A Auflösung nach Nyquist. Sehr beeindruckend. Da kann man auf Effizienz ja auch mal verzichen. Wenn man den Preis bedenkt und mit dem Baader-Spielzeug vergleicht, ist das doch der Hit. Gruss, Thomas Hi Thomas, das die Auflösung begrenzende Element ist doch wohl die Spaltweite, die ja dann -wie gemessen- als ein verschwommener Spalt auf mehr als 4 Pixel (FWHM = 4 Pixel) abgebildet wird. Eigentlich kann ich bei den Aufnahmen 2x2 oder 3x3 binning nutzen, ohne auf Auflösungsvermögen zu verzichten, mit einem Gewinn von S/N. Ist doch richtig, oder ? Lothar

Autor:	Thomas Eversberg [ 07. Oktober 2006, 14:08:35 PM ]
Betreff des Beitrags:	Re: LHIRES III Auflösungsvermögen
Ja, Lothar, das ist korrekt. Vielleicht sind mit dem C14 dann sogar die Klumpen in Wolf-Rayet Winden im Schwan erreichbar. Dabei sollte man aber mindestens 0.5 A Auflösung haben, also höchstens 2x2 Binning. Ich hoffe ja, das wir das beim STScI erreichen können, nur haben wir Auflösungsprobleme wegen des Seeing. Wir sind von 2" Seeing ausgegangen und haben den Spalt darauf ausgerichtet. Das ist aber wohl etwas optimistisch gewesen. Norbert geht hier in der Gegend von 3"-4" aus. Aber soweit sind wir ja noch nicht... Wir müssen unser Teleskop erst mit dem GMK-Kollimator justieren. Gruss, Thomas

Autor:	Udo Zlender [ 09. Oktober 2006, 10:38:04 AM ]
Betreff des Beitrags:	Re: LHIRES III Auflösungsvermögen
Hallo Lothar, hab diesen Achromaten gefunden, stelle heute Abend die zugehörigen Ergebnisse ein. Gruß, Udo

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